泛型在Java中的限制有哪些

在Java中，泛型（Generics）提供了一种强大的机制来编写可重用和类型安全的代码。然而，使用泛型时也存在一些限制。以下是一些主要的限制：

1. 不能实例化泛型类型

你不能直接创建一个泛型类型的实例，因为编译器无法确定具体的类型参数。

// 错误示例
List<String> list = new List<>(); // 编译错误

2. 不能使用基本数据类型作为类型参数

泛型只能使用引用类型作为类型参数，不能使用基本数据类型（如int, double等）。但可以使用它们的包装类（如Integer, Double等）。

// 错误示例
Map<Integer, String> map = new HashMap<>(); // 正确
Map<int, String> map = new HashMap<>(); // 编译错误

3. 类型擦除

Java的泛型是通过类型擦除实现的，这意味着在运行时，泛型类型的信息会被擦除，变成原始类型。因此，你不能在运行时获取泛型的具体类型信息。

public class MyClass<T> {
    public Class<T> getType() {
        return T.class; // 编译错误
    }
}

4. 不能创建参数化类型的数组

你不能直接创建一个参数化类型的数组。

// 错误示例
List<String>[] arrayOfLists = new List<String>[10]; // 编译错误

5. 不能使用instanceof操作符检查泛型类型

由于类型擦除，你不能使用instanceof操作符来检查泛型类型。

public class MyClass<T> {
    public boolean isOfType(T obj) {
        return obj instanceof T; // 编译错误
    }
}

6. 通配符的限制

使用通配符（?）时，有一些限制：

• 不能向通配符类型的集合中添加元素（除了null）。
• 不能获取通配符类型的具体类型信息。

public void addToList(List<?> list, Object obj) {
    list.add(obj); // 编译错误，除非obj是null
}

7. 泛型方法的限制

泛型方法有一些特定的限制，例如：

• 泛型方法的类型参数必须在方法声明中明确指定。
• 泛型方法的类型参数不能与方法的返回类型相同。

// 错误示例
public <T> T getFirstElement(List<T> list) {
    return list.get(0); // 编译错误，类型参数T不能与返回类型T相同
}

8. 泛型继承的限制

泛型类可以继承其他泛型类或非泛型类，但有一些限制：

• 子类必须明确指定其泛型类型参数，除非它们是通配符类型。
• 子类不能缩小父类的泛型类型参数的范围。

public class Parent<T> {
    // ...
}

public class Child extends Parent<String> { // 正确
    // ...
}

public class AnotherChild extends Parent<?> { // 正确
    // ...
}

public class IncorrectChild extends Parent<Integer> { // 编译错误，不能缩小父类的泛型类型参数范围
    // ...
}

9. 类型边界

你可以使用类型边界来限制泛型类型的范围，但这也会带来一些限制。例如，你不能同时指定多个上限或下限。

public class MyClass<T extends Number & Comparable<T>> { // 正确
    // ...
}

public class MyClass<T extends Number & Cloneable & Serializable> { // 编译错误，不能同时指定多个上限
    // ...
}

了解这些限制有助于更好地使用Java泛型，编写出更安全和高效的代码。